Το τηλεσκόπιο James Webb κατέγραψε έναν περίεργο πρωτοπλανητικό δίσκο – Η ανακάλυψη που κλονίζει τα όσα ήξεραν οι επιστήμονες για τα μοντέλα χημείας

Ο πρωτοπλανητικός δίσκος, έχει περίεργη χημική σύνθεση. Περιέχει εντυπωσιακά υψηλή συγκέντρωση σε διοξείδιο του άνθρακα στην περιοχή όπου είναι αναμενόμενο να δημιουργηθούν  βραχώδεις πλανήτες όπως είναι η Γη, ενώ έχει απροσδόκητα χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό.

Ο πρωτοπλανητικός δίσκος που ερευνήθηκε από το JWST περικλείει τον πρωτοαστέρα XUE 10, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 5.550 ετών φωτός από τη Γη, στην αχανή περιοχή σχηματισμού των αστεριών που είναι γνωστή ως NGC 6357.

Η νέα ανακάλυψη, πραγματοποιήθηκε από τη συνεργασία της ερευνητικής ομάδας eXtreme Ultraviolet Environments (XUE), η οποία εστιάζει στο πώς τα έντονα πεδία ακτινοβολίας επιδρούν στη χημεία των πρωτοπλανητικών δίσκων.

“Σε αντίθεση με τους περισσότερους κοντινούς δίσκους σχηματισμού πλανητών, όπου κυριαρχεί ο υδρατμός στις εσωτερικές περιοχές, αυτός ο δίσκος είναι εκπληκτικά πλούσιος σε διοξείδιο του άνθρακα”, δήλωσε η Jenny Frediani, μέλος της ομάδας συνεργασίας XUE από το Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης στη Σουηδία.

“Για την ακρίβεια, το νερό είναι τόσο σπάνιο στο σύστημα αυτό, που είναι μετά βίας ανιχνεύσιμο – μια δραματική αντίθεση με όσα παρατηρούμε συνήθως”, εξήγησε η Frediani.

“Αυτό κλονίζει τα υπάρχοντα μοντέλα της χημείας και της εξέλιξης των δίσκων, από τη στιγμή που τα υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα που σχετίζονται με το νερό, δεν μπορούν να εξηγηθούν με βάση τις γνωστές διεργασίες εξέλιξης των δίσκων”.

Περίεργη χημεία

Τα αστέρια δημιουργούνται όταν υπερπυκνά κομμάτια συνδέονται σε αχανή σύννεφα από αέριο και σκόνη, συγκεντρώνοντας αρκετή μάζα για να υποστούν βαρυτική κατάρρευση. Το υπόλοιπο του υλικού που γέννησε αυτόν τον ακόμα αναπτυσσόμενο πρωτοαστέρα που περιστρέφεται γύρω από το υλικό, ισιώνει και τελικά σχηματίζει έναν πρωτοπλανητικό δίσκο στον οποίο μπορούν να γεννηθούν πλανήτες.

Οι επιστήμονες, διατυπώνουν υποθέσεις πως, οι πλανήτες δημιουργούνται όταν “χαλίκια” πλούσια σε παγωμένο νερό, μετακινούνται από τις πιο ψυχρές, εξωτερικές περιοχές ενός πρωτοπλανητικού δίσκου, προς τις θερμότερες, εσωτερικές περιοχές του.  Οι υψηλότερες θερμοκρασίες, προκαλούν την μετατροπή του στερεού πάγου, απευθείας σε αέριο, μια διαδικασία που είναι γνωστή ως εξάχνωση.

Αυτή οδηγεί στον εντοπισμό, από τηλεσκόπια όπως το JWST, σημείων από υδρατμό σε πρωτοπλανητικούς δίσκους.  Ο δίσκος γύρω από το XUE 10, ωστόσο έδειξε ισχυρά σημεία από διοξείδιο του άνθρακα.

“Τόση αφθονία διοξειδίου του άνθρακα σε ζώνη δημιουργίας πλανήτη, δεν είναι αναμενόμενη”, είπε ο συνεργάτης του XUE και ερευνητής στο πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης, Arjan Bik.  “Δείχνει την πιθανότητα, η έντονη, υπεριώδης ακτινοβολία – η οποία προέρχεται είτε από το αστέρι-ξενιστή ή από γειτονικά μεγάλα αστέρια – να αναδιαμορφώσει τη χημεία του δίσκου”.

Αυτή δεν ήταν η μοναδική έκπληξη που αποκάλυψε το JWST στην ομάδα όσον αφορά τον XUE 10 και τον φωτοπλανητικό του δίσκο. Δεδομένα από τον δίσκο, αποκάλυψαν μόρια διοξειδίου του άνθρακα, εμπλουτισμένα με ισότοπα του άνθρακα -13 και  ισότοπα του οξυγόνου – 17 και οξυγόνου – 18.

Η παρουσία των ισοτόπων αυτών, θα μπορούσε να εξηγήσει για ποιον λόγο, ορισμένα ασυνήθιστα ισότοπα μένουν σε θραύσματα του πρώιμου ηλιακού συστήματος, κατά τη διαμόρφωση των μετεωριτών και των κομητών.

Η έρευνα δείχνει την εντυπωσιακή ικανότητα του τηλεσκοπίου JWST να ανιχνεύσει τα χημικά αποτυπώματα σε μακρινούς πρωτοπλανητικούς δίσκους, κατά τις κρίσιμες περιόδους σχηματισμού των πλανητών.

“Αποκαλύπτει το πώς τα περιβάλλοντα ακραίας ακτινοβολίας – συχνά σε περιοχές που δημιουργούνται μεγάλα αστέρια – μπορούν ν’ αλλάξουν τα δομικά μέρη των πλανητών” – είπε η επικεφαλής της ομάδας, Maria-Claudia Ramirez-Tannus, από το ινστιτούτο αστρονομίας Max Planck στη Γερμανία.

“Από τη στιγμή που τα περισσότερα αστέρια και οι περισσότεροι πλανήτες διαμορφώνονται σε τέτοιες περιοχές, η κατανόηση αυτών των επιδράσεων, είναι καθοριστικής σημασίας για την αντίληψη της ποικιλομορφίας της ατμόσφαιρας των πλανητών και της δυνατότητας κατοίκησής τους”, ανέφερε. 

enikos.gr

Ακολουθήστε το zinapost.gr στο Google News και δείτε πρώτοι όλες τις ειδήσεις για Lifestyle, Showbiz, Gossip News και αποκλειστικά βιντεο.